Ang pagpapaliwanag ng isang Mataas na resolusyong cellular atlas ng lumbar spinal cord Ito ay naging isa sa mga pinakakapansin-pansing kamakailang milestone sa neuroscience sa Espanya. Isang pangkat mula sa Pambansang Ospital para sa Paraplegics ng ToledoAng sentro, na umaasa sa Castilla-La Mancha Health Service (SESCAM), ay nagawang gumuhit ng isang napakadetalyadong molekular na mapa ng mahalagang rehiyong ito para sa pagkontrol ng paggalaw at sensitibidad.
Ang trabahong ito ay kinabibilangan ng pagkakaroon ng isang uri ng "Mapang henetiko na uri ng Google Maps" ng lumbar spinal cord sa mga adult na daga, na nagpapakita kung aling mga gene ang na-activate sa bawat cell at kung paano nakaayos ang tissue sa ilalim ng normal na mga kondisyon. Ang atlas, na kitang-kita sa pabalat ng siyentipikong dyornal na BioTechIto ay inilalahad bilang isang sangguniang kagamitan upang ihambing ang kalagayan ng malusog na tisyu sa kalagayan ng isang spinal cord na napinsala o naapektuhan ng sakit na neurodegenerative.
Isang nangungunang proyekto mula sa National Paraplegic Hospital
Ang gawain ay binuo ng Grupong Molekular na Neuroproteksyon ng National Paraplegic Hospital, na siya namang isinama sa Castilla-La Mancha Health Research Institute (IDISCAM). Sa ilalim ng direksyon ng Pablo Ruiz-AmezcuaAng pangkat ay nagsagawa ng isang malawakang pagsusuri ng ekspresyon ng gene sa single-cell scale sa lumbar segment ng spinal cord ng mga adult na daga.
Upang mabuo ang atlas na ito, pinag-aralan ang mga sumusunod: mahigit sa 86.000 nuclei ng selula, kinuha mula sa 16 na sampol mula sa limang nakaraang pag-aaralGamit ang mga advanced na pamamaraan ng RNA sequencing at mga tool sa bioinformatics, posible na mangolekta, magproseso, at mag-organisa ng isang dami ng impormasyon na, hanggang ngayon, ay hindi mapapamahalaan sa rehiyong ito ng central nervous system.
Ang transcriptomic atlas ay gumaganap bilang isang gabay na molekular na may mataas na resolusyonNagbibigay-daan ito sa pagpapakita kung aling mga gene ang na-activate sa bawat uri ng cell at kung paano nagbabago ang activation na iyon ayon sa biological context o tissue state. Sa mga salita ng punong imbestigador nito, ito ay isang Detalyadong gabay sa paghahambing ng malusog na tisyu at sirang tisyuNagbubukas ito ng pinto para sa mas detalyadong pananaliksik sa plasticity, injury, at regeneration.
Ang epekto ng proyekto ay umaabot nang higit pa sa lokal na lugar. Sa pamamagitan ng paglitaw sa Pantakip sa BioTechAng akda ay nagpoposisyon sa sarili bilang isang sanggunian para sa internasyonal na komunidad ng neurosciencelalo na sa mga grupong nakatuon sa pinsala sa spinal cord, epidural stimulation, o mga neurodegenerative na pathology.
Ang ipinapakita ng lumbar spinal cord cell atlas
Isa sa mga teknikal na nagawa ng pag-aaral ay ang pagtukoy ng lahat ng pangunahing pamilya ng selula na nasa lumbar spinal cord. Mula sa datos ng RNA sequencing, nagawa ng pangkat na tumpak na uriin ang mga selula bilang mga neuron, astrocyte, oligodendrocytes, at microglia, bukod sa iba pang mga uri ng glial at suporta.
Bukod pa rito, ang pagsusuri ay hindi tumigil sa pangkalahatang klasipikasyong iyon: inilarawan ng mga mananaliksik 17 iba't ibang neuronal subtypesisang antas ng detalye na hindi pa nakakamit hanggang ngayon sa rehiyong ito. Ang mahusay na resolusyong ito ng selula ay susi sa pag-unawa kung paano ang mga circuit na kumokontrol sa parehong pag-andar ng motor bilang pakiramdam sa katawan.
Hindi lamang ipinapakita ng atlas kung sino ang naroon, kundi pati na rin kung ano ang ginagawa ng bawat uri ng selula mula sa pananaw ng molekula, na makakatulong sa pagdidisenyo ng mga estratehiya para sa mapawi ang sakit na sciatica at iba pang mga discomfort na may kaugnayan sa spinal cord.
Ang pagkakaroon ng ganitong tumpak na litrato ng malusog na tisyu ay mahalaga para sa pagtuklas ng mga paglihis kapag ang isang pinsala sa gulugodtulad ng a whiplasho kapag sila ay umuunlad mga sakit sa neurodegenerativeMula ngayon, maraming mga hipotesis tungkol sa kung paano nagbabago ang spinal cord pagkatapos ng pinsala ang maaaring masubukan gamit ang isang matibay na database para sa paghahambing.
Ang pangunahing papel ng "mga tahimik na gene"
Isa sa mga pinaka-makabagong aspeto ng high-resolution cell atlas ay ang atensyong ibinibigay sa tinatawag na "Mga tahimik na gene", ibig sabihin, ang mga non-coding RNA (ncRNA)Ayon sa kaugalian, ang pokus ay halos eksklusibo sa mga gene na nagko-code ng protina, ngunit ipinakita ng gawaing ito na ang non-coding fraction ng transcriptome ay naglalaman ng mahalagang impormasyon.
Bagama't ang mga ncRNA ay kumakatawan sa paligid 10% ng impormasyong naitala bawat cell, ang kaniyang paraan ng pagpapahayag ay naging lubos na tiyak para sa ilang uri ng selulaDahil dito, napakahusay nilang maging mga marker para sa pagkilala sa mga populasyon ng selula na, sa unang tingin o kahit sa pamamagitan lamang ng pagsusuri ng mga coding gene, ay maaaring magmukhang magkatulad.
Sa pamamagitan ng sistematikong pagsasama ng mga non-coding RNA na ito—kabilang ang Mga lncRNA at pseudogene—, natuklasan ng pangkat sa National Paraplegic Hospital mga senyales ng pagkakakilanlan ng selula na hindi mapapansin kung ang bahaging ito ng transcriptome ay babalewalain. Sa mga salita ni Ruiz-Amezcua, ang pagsasama ng non-coding fraction ay nagbigay-daan sa atin na makita ang mga nuances na kung hindi man ay mawawala.
Pinatitibay ng pamamaraang ito ang ideya na ang tinatawag na "mga tahimik na gene" ay may mas malaking epekto kaysa sa inaakala noon. kahulugan ng pagkakakilanlan at tungkulin ng selulaSa praktikal na termino, nangangahulugan ito ng pagkakaroon ng mga bagong marker upang masubaybayan nang mabuti ang ebolusyon ng ilang partikular na selula sa mga modelo ng pinsala sa spinal cord o neurodegeneration.
Isang bukas na mapagkukunan para sa komunidad ng mga siyentipiko
Higit pa sa halaga nito bilang isang konseptwal na pagsulong, ang lumbar spinal cord cell atlas ay naisip bilang isang bukas na mapagkukunanNagpasya ang grupong Molecular Neuroprotection na gawing available ito sa internasyonal na komunidad. lahat ng nabuong datos at computer code na ginamit sa pagsusuri, na pinupunan ang mga praktikal na materyal tulad ng mga ehersisyo para sa ikalimang lumbar vertebra.
Ang pagbubukas na ito ay nagbibigay-daan sa mga laboratoryo sa Espanya, Europa at iba pang bahagi ng mundo na muling gamitin ang datos para sa magkakaibang proyekto: mula sa pag-aaral ng plasticity pagkatapos ng pinsala sa spinal cord hanggang sa pag-optimize ng mga estratehiya sa epidural stimulation naglalayong ibalik ang tungkulin ng motor, kabilang ang pananaliksik sa mga sakit na neurodegenerative na nakakaapekto sa spinal cord at ang aplikasyon ng mga ehersisyo sa likod para sa mga nakatatanda.
Ang pagkakaroon ng mga script na maaaring kopyahin at isang mahusay na na-anotasyon na database ay ginagawang mas madali para sa ibang mga grupo na patunayan ang mga resulta, subukan ang mga hypotheses, o isama ang atlas na ito kasama ang iba pang mga molekular na mapa ng utak at peripheral nervous system. Sa pagsasagawa, pinapabilis nito ang bilis ng pananaliksik at binabawasan ang pagdoble ng pagsisikap.
Binigyang-diin ni Ruiz-Amezcua at ng kanyang pangkat na ang kanilang layunin ay gumana ang atlas na ito bilang isang karaniwang panimulang punto kung saan itataguyod ang mga bagong linya ng pananaliksik. Para sa maraming mananaliksik, ang pagkakaroon ng detalyadong sanggunian ng malusog na tisyu ay isang malaking pagbabago pagdating sa pagdidisenyo mga eksperimental na modelo ng regenerasyon o subukan ang mga kombinasyong therapy.
Ang pag-unlad na ito Mataas na resolusyong cellular atlas ng lumbar spinal cord Pinagsasama-sama nito ang National Paraplegic Hospital at IDISCAM bilang mga nangunguna sa pananaliksik sa translational neuroscience sa Espanya. Dahil sa detalyadong mapa ng selula at molekular na antas, ang komunidad ng mga siyentipiko ngayon ay mayroon nang matibay na kagamitan upang mas maunawaan kung paano inorganisa ang mahalagang rehiyong ito, kung paano ito tumutugon sa pinsala, at kung aling mga landas ang maaaring i-activate upang isulong ang paggaling, pati na rin upang gabayan ang mga klinikal na kasanayan tulad ng naglalakad na may herniated discpaglalatag ng pundasyon para sa mga pagsulong sa hinaharap sa paggamot ng pinsala sa spinal cord at iba't ibang mga patolohiya ng central nervous system.
